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火灾后工程结构鉴定标准

目录1总则 火灾后结构构件鉴定评级6.1一般规定6.1.1~6.1.2初步鉴定状态分级中的Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ级的条文原则精神一定要掌握。火灾后结构构件的损伤状态不评Ⅰ级。有时火灾表面现象呈伪状态,例如混凝土表面被黑色覆盖,一般定为Ⅱa级状态,即基本正常,没有明显降低构件承载能力和耐久性。这里应指出的事,也许有人认为仍可评Ⅰ级,然而考虑到该构件多少已受到火的影响,若评为Ⅰ级,很难令人接受;因为至少要重新清理和修缮后方能使用。另外,在严重火灾后,混凝土构件变形和裂缝非常严重,已严重影响构件承载能力和耐久性,然而其表面由于被碳粒子覆盖,呈黑色,因此,应当先刮去覆盖的碳粒子再检查,此时,构件表面混凝土呈灰白或土黄色。将这一情况与严重变形或裂缝综合考虑,容易确认该构件应定为状态Ⅲ,因此,在初步鉴定中,首先应掌握Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ级状态的伪象与基本特征,再依据表6.2.1的内容进行混凝土构件火灾后的状态检查。火灾后结构构件的详细鉴定评级是根据结构上的作用及实测的结构参数进行定量的剩余承载力计算分析,然后进行鉴定评级。详细鉴定评级应注意力学计算模型的合理性及火灾后结构物化、几何等各类参数选择的正确性,以便获得正确的计算结果。火灾后构件评级标准与工业与民用鉴定标准基本相同。6.2火灾后混凝土结构构件的鉴定评级6.2.1混凝土结构构件评级一般按板、梁、墙、柱等构件来评定。火灾后混凝土外观特征中油烟及烟灰应注意熏黑与碳化变黑的区别,此处指熏黑。在对火灾后混凝土构件进行初步调查时,除了解混凝土构件设计施工情况和被调查构件周围各种材料的高温变态情况外,主要还应了解火灾后混凝土构件外观特征情况,作为判断火灾的火场温度及构件灼着温度的主要依据。从试验结果和大量的调查中可以知道,混凝土构件的外观在受到火灾高温作用后会发生一系列的变化,比如温度不超过300℃时,混凝土表面仅看见黑烟;当温度在300℃~600℃时,混凝土表面会逐渐变色,由粉红色加深到铁锈红;当温度在600℃上升到700℃~800℃时,混凝土表面颜色逐渐泛黄,由浅黄色到土黄色;当温度超过800℃后混凝土表面颜色开始由土黄色变到灰白。又比如,混凝土受到高温作用后,其表面会生成许多网状裂缝,特别当混凝土达到临界温度580℃后,其表面会产生大量裂缝,并会发生爆裂和露筋现象,如果火灾后混凝土构件有爆裂和露筋现象,也说明该构件截面温度梯度变化很大,强度损失亦较大。在进行混凝土构件外观调查时,还应注意由于构件设计的标准不同(如截面尺寸、配筋大小、强度等级),构件形状不同以及所处火灾区域不同,混凝土构件所受温度的作用和强度降低的程度都不尽相同。在同等温度作用下,构件截面设计愈大,因尺寸效应的缘故,构件灼着温度相对较低,构件强度降低也较小,构件的形状不同,如楼板厚度较薄,又直接受到火焰冲击,热量不易逸散,其灼着温度较高,强度降低较大,梁虽截面较大,但三面受火,其灼着温度及强度降低次之,柱因截面较大,且侧面受火,其灼着温度及强度降低相对较小。表中火灾后混凝土楼板、屋面板和梁初步评级中关于火灾裂缝和变形值的定量问题,考虑到混凝土结构火灾裂缝和变形等损伤参数离散性较大,且构件在结构不同部位的重要性不一样,因此正文条文中采取粗线条评判法,由检测鉴定人员在考虑构件火灾损伤程度及构件重要性等诸因素后,综合评定。也可参照下列值评定,即:裂缝宽度<0.1mm为轻微火灾裂缝;裂缝宽度≤1.0mm为中等火灾裂缝;裂缝宽度>1.0mm为火灾粗裂缝。表中变形主要指火灾引起板、梁构件的挠度,可参照下列值作初步评定,即:≤[]为Ⅱa级,无明显变形;[]<δ≤3[]为Ⅱb级,中等变形;>3[]为Ⅲ级,较大变形。其中:为火灾后受弯构件实际挠度;[]为受弯构件的挠度限值,按《混凝土结构设计规范》(GB50010)的规定取值,其规定如下:表1受弯构件的挠度限值构件类型挠度限值吊车梁手动吊车l0/500电动吊车l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件当l0<7m时l0/200(l0/250)当7m≤l0≤9m时l0/250(l0/300)当l0>9m时l0/300(l0/400)注:1、lo为构件的计算跨度;计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。2、表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件。本次修编增加了预应力混凝土构件初步鉴定评级的内容,表6.2.1中关于预应力锚具的规定来源于哈尔滨工业大学所完成的65组锚具-预应力PC钢棒组装件高温时、高温后锚固性能试验。结果表明:火灾后锚具的锚固能力几乎完全损失,故建议火灾后历经最高温度超过200℃的锚具不得重新使用。详见文献“侯晓萌,郑文忠,孙洪宇.火灾作用下锚具对预应力钢棒锚固性能退化规律研究[J].建筑结构学报,2014,35(3):110-118”。6.2.2当采用抽样试验确定火灾后混凝土强度时,混凝土校准芯样高温和常温宜各取6个,若受实际条件限制,至少也应各取3个;必要时,进行钢筋取样试验。《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)和《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)对未受火灾作用的构件,评定为a、b、c、d级,当受到火灾影响的构件可参照《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)和《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)按照表2下列原则评定为b、c、d级。表2受火灾影响的混凝土构件承载能力评定等级构件种类R/γ0Sbcd重要构件工业建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.85民用建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90次要构件工业建筑≥0.87<0.87且≥0.82<0.82民用建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.3火灾后钢结构构件的鉴定评级6.3.1火灾后钢结构构件的初步鉴定评级主要根据火灾后比较容易观测到的宏观现象,例如构件的防火保护受损情况、残余变形与撕裂、局部屈曲与扭曲、构件的整体变形等,初步判断出哪些构件明显损坏(IV级),哪些构件火灾损伤较小(Ⅱa级),对Ⅳ级构件一般情况下无需再进行进一步检测,从而可大大减少需要鉴定的构件数量。对于有防火保护的钢构件,火灾后防火保护完好基本无损,则表示火灾中构件所经历的温度不高,构件的损坏很小,因此评为Ⅱa级。至于构件保护层脱落或出现明显裂缝,则表示构件可能在火灾中经历较高的温度,应根据构件的局部屈曲和变形等情况对其损伤作进一步检测。从火灾后的钢结构建筑案例现场调查来看,局部残余变形与局部屈曲是钢构件在火灾中常见的一种损伤,且构件有局部损伤时,并不一定出现很大的整体变形,因此钢结构的局部残余变形、局部屈曲是独立的火灾损伤现象,应单独评定。表6.3.1-1中整体变形应参照表6.3.1-2进行判定。在表6.3.1-2中,III级损伤变形界限值取为Ⅱa级损伤变形限值的2倍,当火灾后构件的残余变形超过该值,说明构件的变形很大,损伤已很严重,本条参照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205制定此外,还可借助高温过火冷却后钢材表面的颜色来大致判定构件曾经历的最高温度及损伤,表3列出了结构钢高温过火冷却后的颜色变化情况(曹文衔,损伤累积条件下钢框架结构火灾反应的分析研究,同济大学博士学位论文,1998年3月)。大体上,钢材表面颜色随着钢材所经历的最高温度的升高而逐步加深。但是,由于高温过火冷却后钢材表面的颜色与钢材的种类、高温持续时间、冷却方式等因素有关,而实际构件表面在绝大多数情况下或有防腐涂料或有锈蚀,以此钢材的表观颜色只能作为参考。表3高温过火冷却后钢材表面的颜色试件经历的最高温度(℃)试件表面的颜色(Q235)初步冷却完全冷却240与常温下基本相同-330浅蓝色浅蓝黑色420蓝色深蓝黑色510灰黑色浅灰黑色600黑色黑色火灾后,钢结构应特别加强对连接节点的检测。连接节点处往往局部应力集中,现场焊接施工质量不易保证,因此在火灾下钢结构连接也时有出现损坏的。对于高强度螺栓连接,只要螺栓出现松动的,就应予以更换。6.3.2受火构件的材料特性可能发生较大的变化,故详细鉴定时应对受火构件的材料特性进行调查,并作为承载力与冲击韧性评定的依据。本次修编结合国内近年来相关研究成果,增加了通过火灾作用温度判定高强螺栓、焊缝屈服强度以及高强螺栓预拉力和连接接触面抗滑移系数的内容,以方便检测评级。受火钢构件的材料特性一般包括:(1)屈服强度与极限强度;(2)延伸率;(3)冲击韧性;(4)弹性模量。受火钢构件的承载力包括:(1)截面抗弯承载力;(2)截面抗剪承载力;(3)构件和结构整体稳定承载力;(4)连接强度。一般地,受火构件的材料特性宜采用现场取样试验测定。在现场不易取样,但若现场取样对构件有较大的损害时,可采用同种钢材加温冷却试验确定。采用同种钢材加温冷却试验来确定受力构件的材料强度与冲击韧性时,钢材的最高温度应与构件在火灾中所经历的最高温度相同,并且冷却方式应能反映实际火灾中的情况(泼水冷却或是空气冷却)。当受到火灾影响的钢构件承载力评定,可参照《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)和《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)按照表4下列原则评定为b、c、d级。表4受火灾影响的钢构件承载能力评定等级构件种类R/γ0Sbcd重要构件、连接工业建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90民用建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90次要构件工业建筑≥0.92<0.92且≥0.87<0.87民用建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.4火灾后砌体结构构件的鉴定评级6.4.1砌体结构构件初步鉴定评级中,结构构件变形主要指侧移变形,表6.4.1中变形的判定可参照表5和表6。表5和表6中的值与《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)和《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)保持一致。表5火灾后民用建筑砌体结构侧向(水平)位移变形的初步鉴定评级标准等级评定要素IIa或IIb级III多层房屋

(墙承重)层间>Hi/550,≤Hi/450>Hi/450结构顶点>H/650,≤H/550>H/550多层房屋(柱承重)层间>Hi/600,≤Hi/500>Hi/500结构顶点>H/700,≤H/600>H/600注:1表中限值系对一般装修标准而言,若为高级装修应事先协商确定;2表中H为结构顶点高度;Hi为第i层的层间高度。表6火灾后工业建筑砌体结构侧向(水平)位移变形的初步鉴定评级标准等级评定要素Ⅱa级或Ⅱb级Ⅲ级多层房屋(包括多层厂房)层间位移或倾斜>5,≤20>20顶点位移或倾斜>15,≤30和3H/1000中的较大者>30和3H/1000中的较大值单层房屋(包括单层厂房)有吊车厂房墙、柱位移>HT/1250限值,但不影响吊车运行>HT/1250限值,影响吊车运行无吊车厂房位移或倾斜独立柱>10,≤15和1.5H/1000中的较大者>15和1.5H/1000中的较大值墙>10,≤30和3H/1000中的较大值>30和3H/1000中的较大值注:1表中H为自基础顶面至柱顶总高度:h为层高;HT为基础顶面至吊车梁顶面的高度;2表中吊车房屋柱的水平位移限值,是在吊车水平荷载作用下按平面结构图形计算的厂房柱的横向位移;3在砌体结构中,墙包括带壁柱墙。4多层房屋中,可取层间位移和结构顶点总位移中的较低等级作为结构侧移项目的评定等级;5当结构安全性无问题,倾斜超过表中Ⅱ级的规定值但不影响使用功能时,仍可评为Ⅱb级。6.4.21.砌体结构构件火灾后截面温度场取决于火灾过程、火灾影响区域及持续时间、构件表面最高温度、截面形式、材料的热工性能等。火灾后砌体结构构件检测的规定,是根据火灾后建筑结构检测鉴定经验,并参照《建筑物火灾后诊断与处理》、《房屋结构灾害检测与加固》等文献制订的。火灾后砂浆和块材强度的分析判定有三种方法,分别是现场原位检测、抽样实验室检测和根据构件截面温度场判定。附录J给出了砂浆和粘土砖块材火灾后的强度折减系数。火灾后砌体结构构件表面温度可根据构件所处区域的火场温度推定,见公式(6.4.2-1);截面内部温度可以根据表面温度推定,见公式(6.4.2-2)。(℃)(6.4.2-1)式中,-火场温度℃,-砌体结构构件表面温度℃;(6.4.2-2)式中:砌体结构构件距迎火面d(mm)处的温度。公式(6.4.2-1)和公式(6.4.2-2)适用于粘土砖砌体结构构件,其他砌块形式的砌体结构构件尚缺少相应的试验和调查数据支撑。2.本次修订增加了砌体抗压、抗拉、抗弯及抗剪强度设计值的推定方法,同时也给出了火灾后砌体抗压承载能力计算方法及其相关系数的取值方法。砌体强度设计值取值、抗压承载能力计算及其参数取值的原则与《砌体结构设计规范》(GB50003)一致。3.本次修订增加了火灾后砌体结构构件高厚比验算的条文。4.火灾后砌体结构构件的详细鉴定评级,应根据表7的规定进行承载能力分析,参照《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)和《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)按照表7下列原则评定为b、c、d级。。表7受火影响的砌体构件承载能力评定等级构件种类R/γ0Sbcd重要构件工业建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.85民用建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90次要构件工业建筑≥0.87<0.87且≥0.82<0.82民用建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.5火灾后木结构构件的鉴定评级6.5.1本条参照《木结构设计规范》GB50005和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292制定,为本次修编新增加内容。考虑到初步鉴定评级时,木构件变形的测量较粗略,因此正文条文中采取粗线条评判法,由检测鉴定人员在考虑构件火灾损伤程度及构件重要性等诸因素后,综合评定,若无经验,可参照下表8评定。表8火灾后木构件基于整体变形的初步鉴定评级标准等级评定要素构件类别各级变形损伤等级状态特征Ⅱa级或Ⅱb级Ⅲ级挠度桁架、屋架、托架>l0/400>l0/200主梁>l0/250>l0/150搁栅、檩条>l0/250>l0/120椽条>l0/150>l0/100侧向弯曲的矢高柱或其他受压构件>lc/400>lc/200矩形截面梁>l0/300>l0/150注:1表中l0为计算跨度;lc为柱的无支长度;2表中的侧向弯曲,主要是由木材生长原因或干燥、施工不当所引起的。6.5.2木结构构件火灾后承载力参考《胶合木结构技术规范》GB/T50708进行计算,评级指标取自《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292,并按照表9下列原则评定为b、c、d级。表9受火影响的木构件承载能力评定等级构件种类R/γ0Sbcd主要构件及连接≥0.95<0.95且≥0.90<0.90一般构件≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.6火灾后钢-混组合结构构件的鉴定评级6.6.1-6.6.4近些年,随着国内钢-混组合结构构件的快速发展,钢-混组合结构发生火灾的案例陆续出现,为了更准确的对此部分受火结构构件进行鉴定,本次修编汇总了国内多家科研院所的相关研究成果,增加了此部分内容。7鉴定报告7.0.1根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)和《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)的有关规定,鉴定报告除本条文规定的内容外,还应包含标题、日期、委托人、承担鉴定的单位、签章、摘要、目录、鉴定目的、范围、建筑结构火灾和火灾后的状况、检测项目、检测依据、取样原则、实验方法、实验分析结果、结构分析与校核、构件可靠性评级、结论、建议和附录(包括相关照片、材质检测报告、证据资料等)内容。火灾概况叙述的主要内容应包括:起火时间、主要可燃物、燃烧特点和持续时间、灭火方法和手段等。7.0.2当结构构造复杂时,可绘制评定结果分布图。附录A常见材料燃点、变态温度附录A资料引自段文玺论文《建筑结构的火灾分析和处理》(《工业建筑》,1985.5-7)。附录B混凝土表面颜色、裂损剥落、锤击反应、爆裂与温度关系B.0.1本表主要是根据江苏省建筑科学研究院闵明保等《建筑物火灾后诊断与处理》的试验研究;综合前苏联НИИЖБСССР《建筑物火灾后混凝土结构鉴定标准》(1987);Н.А.ИЛЬИН《火灾损伤建筑物技术鉴定》;李引擎等《建筑防火设计与研究》等、试验资料和标准基础上制定的。B.0.2引自四川消防科学研究所试验结果,该试验是采用标准火灾——温度曲线进行试验。目前我国采用国际标准化组织ISO834的火灾标准时间——温度曲线,其表达式为:Tf(t)=345log10(8t+1)+20式中:Tf(t)——t时刻的温度(oC)20——初始环境温度(oC)t——升温时间(min)试验结果可参阅公安部四川消防科学研究所研究报告:钢筋混凝土建筑火灾烧损程度鉴定技术的研究报告之三(1990.11)。B.0.3影响混凝土高温爆裂的因素较多,为便于工程应用,哈尔滨工业大学、华南理工大学搜集了国内外关于混凝土高温爆裂临界温度的30篇文献,基于82个爆裂临界温度与混凝土强度的试验数据,提出了相关计算公式。随混凝土强度提高,爆裂临界温度降低,这主要是随混凝土强度提高,其微观结构更致密,水蒸气逃逸更困难所致。表B.0.3中数据来自文献“陈明阳,侯晓萌,郑文忠,吴波.混凝土高温爆裂临界温度和防爆裂纤维掺量研究综述与分析[J].建筑结构学报,2017,38(1):161-170.”附录C砖、水泥砂浆表面颜色和裂缝与温度的关系附录C资料引自:闵明保、李延和、高本立。《建筑结构火灾温度的判定方法》,建筑结构,1994年,第1期)。附录D混凝土构件在标准升温条件下温度场实用曲线图D.0.1实心板说明:图中给出了板厚为80mm、100mm、120mm、150mm、200mm5种规格。图中温度值是厚为1cm区间中点处的温度,以℃计。受火表面的距离(包括构件表面抹灰厚度),mm;图中时间te是指当量标准升温时间,min图D.0.1-1H=80mm图D.0.1-2H=100mm图D.0.1-3H=120mm图D.0.1-4H=150mm图D.0.1-5H=200mmD.0.2圆形柱构件说明:柱截面半径为150mm、170mm、200mm、220mm、250mm、270mm、300mm、320mm、350mm共9种。温度值是厚为1cm的圆环中点处的温度,以℃计。迎火距离,即所求点到柱外表面的距离(包括构件表面抹灰厚度),mm;图中时间te为当量标准升温时间,min。图D.0.2-1R=150mm图D.0.2-2R=170mm图D.0.2-3R=200mm图D.0.2-4R=220mm图D.0.2-5R=250mm图D.0.2-6R=270mm图D0.2-7R=300mm图D.0.2-8R=320mm图D.0.2-9R=350mmD.0.3本附录曲线图是按照钢筋混凝土构件的导热微分方程,在标准火灾条件下,按照数值计算结果编制。其中矩型截面温度场表格可用于3面受火梁和4面受火柱。详细内容可参阅路春森等所编著《建筑结构耐火设计》(建材工业出版社,1995)。本附录中有关板的部分计算结果与公安部天津消防科学研究所实测数据(参阅公安部天津消防科学研究所研究报告:Fireresistanceofbeam-slabspecimens-experimentalstudies,1993)对比如下表2。表2板厚80mm时计算与实验实测温度对比表t(min)30405060S(mm)实/计误差%实/计误差%实/计误差%实/计误差%10524/547+3.8592/627+5.9651/668+2.6688/700+1.720352/388+10.2428/473+10.5488/524+7.3537/562+4.740209/177-18274/253-7.7330/317-3.9379/371+2.160136/81-40180/131-27.2231/187-19279/250-10.4从表2数值可见,在板内靠近受火面附近处,计算值比实测值大;在距受火面较远点,计算值比实测值小。由于混凝土构件截面内的温度分布与诸多因素有关,如混凝土的热参数取值,截面尺寸误差,试验炉升温曲线控制水平、热电偶位置误差、受热后构件内水分的迁移等,即使在同一构件中对称位置处(理论上应相等)所测得的温度也相差较大。表3数据是由公安部天津消防科学研究所实测数据(参阅公安部天津消防科学研究所研究报告:Fireresistanceofreinforcedconcretecolumns-experimentalstudies,1993)。试件为4根305mm305mm,在对称轴上共设置8个两两对称的热电偶,分别距受火表面为12、25、38、63min,在各受火时刻,4根柱共8个热电偶所测温度的最大、最小和平均值列于表2。最大值与本附录计算值的误差列于表3。表3温度实测值(℃)s(mm)12 253863t(min)TmaxTminTTmaxTminTTmaxTminTTmaxTminT60659463548475344390302192260171106142706924965824943774253392212942021251688072352661452840445937325232823115019690749553649559433496404282362260180225100772577675586460520434311390288205247110792598686610485543461338414316231268120811619706632509566487365441344258296表4温度误差/%S/mmt/min1225386360+8.7+14.7+33.7+2070+8+17.8+31+23.880+6.4+15+27.6+24.290+5+12.2+24+23100+4+10.2+20.5+21.1110+3.2+8.4+17.6+19120+2.3+7+15.2+16.6从表4中可见,计算值均比实测值大。其中原因之一是计算时混凝土的含水率采用平衡含水率(混凝土质量的2%-4%),而试件试验时含水率较高,相对含水率达(63%-98%)。但是,本附录计算值要比法国混凝土结构耐火设计规范所给值偏小(参见李引擎等译:混凝土结构耐火设计强度实用计算法,中国建筑科学研究院印,1989)。附录E常见可燃物轰燃大火当量升温时间的确定E.0.1本附录是基于轴心受压(素)混凝土构件在遭受标准升温火作用和一般火灾火作用后承载能力相等的原则,将一般火灾作用时间t等效为标准升温作用时间,由此可以在实际工程中引用标准火灾试验的一些成果曲线。之所以用作对比的混凝土构件采用轴心受压素混凝土柱,不考虑钢筋的作用,其原因是火灾后钢筋的强度恢复较大,混凝土的强度损伤较大且不能恢复。图1示出以400mm400mm混凝土柱为对比对象的计算结果。图中以实际火灾条件下承载力曲线的最小值作水平线相交于标准火灾下柱承载力曲线,该交点所对应的时间即为标准当量时间。如图中,F=0.06m1/2,qT=300MJ/m2时,标准当量时间约为68min图1实际火灾和标准火灾条件下混凝土祝的承载力曲线实际火灾和标准火灾(bzhz)条件下混凝土柱的承载力曲线计算结果表明,所选柱截面由400mm400mm改变为300mm300mm时,标准当量时间基本无变化。使用附表E.0.1-2数据,必需是发生轰燃的大火。[键入文字] [键入文字]附录F火灾后混凝土构件材料微观分析F.0.1X衍射分析和电镜观测都是在微观领域中对火灾后混凝土构件进行分析。X射线衍射分析首先解决待测物的物相组成,并由此推知混凝土中各种成分的原始状况,经历过哪些变化。由特征峰的弥散或明锐程度(通常用峰的半高宽度),表示结晶的好坏。这些信息与混凝土构件受火损伤的程度相关,从而为评价混凝土构件的强度提供信息。条文中列出这些物相反应的特征温度可以帮助判定混凝土小样所在部位的灼着温度,而混凝土构件的灼着温度一经确定,即可利用混凝土在高温下的折减系数(见附录F)评定火灾混凝土的实际强度。事实上,混凝土中的各种原始材料以及水泥水化产物,碳化产物等都能在火灾中发生各种变化,其热致相变(脱水、分解、高温相反应等)常需要一定的温度,火灾后各种相变产物的检出都可以对混凝土的灼着温度提供依据。扫描电镜观测分析也是近几十年发展起来的现代化分析手段,它着眼于待测物的显微形貌,可放大到十万倍,比普通光学显微镜的分辨率高得多。混凝土材料微观晶格结构拍照得到立体感极强。当用于火灾后混凝土构件分析时,用电镜分析获得的各种物相显微形貌变化,如玻璃态化,CSH凝胶的干缩、产生微裂纹,各种水化产物的变化等与物相组成分析配合,可以从混凝土材质的微观结构变化中找出混凝土强度及混凝土破坏的实质。X射线衍射分析和电镜观测都采用分层切片办法试验。分层切片的厚度视构件火灾损伤状况而定,如果截面温度场或火灾伤梯度较大,切片厚度宜小,目前的切片厚度一般在5~10mm之间。附录G火灾后钢筋混凝土力学性能G.1高温时和高温冷却后混凝土强度折减系数G.1.1普通和高强混凝土自然冷却后抗压强度折减系数分别由图1和图2确定,普通混凝土水冷却后抗压强度折减系数分别由图3确定。图1图2图3G.2高温时和高温冷却后钢筋(普通及高强)强度折减系数G.2.1HPB235钢筋和HRB400钢筋高温下的屈服强度折减系数分别由图4和图5确定,HPB235钢筋和HRB400钢筋高温冷却后的屈服强度折减系数分别由图6和图7确定。图4图5图6图7G.3高温自然冷却后混凝土弹性模量、钢筋与混凝土粘结强度折减系数G.3.1折减系数根据已有研究成果和文献资料,在考虑一定保证率的基础上确定。火灾后混凝土经高温作用后,其弹性模量及混凝土与钢筋间粘结强度随温度的升高而降低。当温度达到500℃以后,混凝土的弹性模量下降速度比混凝土抗压强度降低速率更为迅速,下降约60%左右。在此温度下,由于混凝土与钢筋间的变形差异增大,使得混凝土与钢筋间粘结强度也大为降低,由于光圆钢筋与带肋钢筋本身的摩阻力和咬合力的不同,因而在高温作用后的粘结强度下降程度也有所不同,光圆钢筋在500℃以后粘结强度下降约50%,而HRB335级钢筋下降则不到20%。当温度达到700℃~800℃以后,混凝土的弹性模量几乎为零,而此时的混凝土与钢筋间的粘结强度,光圆钢筋已全部丧失,HRB335级钢筋也丧失了60%,可以看出火灾对光圆钢筋的粘结强度影响较大。当温度低于400℃时,普通混凝土弹性模量的降低速率大于高强混凝土,超过400℃后,高强混凝土的弹性模量下降速率比普通混凝土快。高强钢筋与混凝土之间的粘结强度随过火温度的退化关系与普通钢筋与混凝土之间的粘结强度随过火温度的退化关系接近。G.4无粘结预应力钢绞线剩余应力测试方法G.4.1为测量火灾后无粘结预应力钢绞线剩余应力,哈尔滨工业大学完成了30根应力水平(外荷载引起的拉应力与钢绞线抗拉强度标准值之比)为0.3-0.7的1770级钢绞线拉伸、卸载试验,其中,偏轴应变测量方法(偏轴应变测量应变片贴方法如图G-4所示)和轴线应变测量方法各15根。结果表明:按轴向应变计算钢绞线应力误差较大,这主要是由于环氧树脂打磨很难完全平整,且在应变片的粘贴过程中无法保证应变片与钢绞线轴线平行,使得应变片测量过程中偏移其钢绞线轴线所致。将偏轴应变绝对值乘以

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